Question

1．实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色，易潮解，100℃左右时升华．如图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示．试回答：

（1）B中反应的化学方程式为：4HCl+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑．
（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D．
（3）D中反应化学方程式为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃．
（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是：导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染
（5）装置（Ⅱ）的主要缺点是：产品易潮解．如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置．
（6）在A，B的装置中，反应一段时间后液体不能顺利流出，应如何改进在A，B的装置间连接一个软橡皮管，平衡内外大气压
（7）在制得的无水三氯化铁含有氯化亚铁，应如何改进在B，C 间加一个饱和的氯化钠水溶液．

Answer 1

分析 （1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水；
（2）可以用生成的氯气排除装置中的空气；
（3）铁在氯气中燃烧生成氯化铁；
（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是导管易被产品堵塞，有毒气体应该有尾气处理装置；
（5）尾气处理装置中有水，导致氯化铁易潮解；
（6）使分液漏斗与烧瓶内压强相等，则分液漏斗中液体能够顺利流下；
（7）浓盐酸易挥发，制取的氯气中含有氯化氢，所以生成产物含有氯化亚铁，依据氯化氢、氯气的溶解性选择合适的除杂剂除去氯化氢．

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，化学方程式：4HCl+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；
故答案为：4HCl+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；
（2）AB处是制取氯气，D是氯气和铁反应，所以先点B处酒精灯，B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D使制取的Cl2排尽装置内的空气，防止铁被空气中氧气氧化；故答案为：B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D；
（3）铁在氯气中燃烧生成氯化铁，化学方程式：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；
故答案为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；
（4）装置（Ⅰ）的主要缺点是导管易被产品堵塞，有毒气体应该有尾气处理装置；
故答案为：导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染
（5）该装置中有尾气处理装置，但尾气处理装置中是水溶液，会导致E中有水蒸气，会导致氯化铁产品易潮解，所以为防止氯化铁潮解，在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置；
故答案为：产品易受潮解，可在Ⅱ装置的瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置；
（6）用导管将分液漏斗上口与烧瓶口相连或改用恒压滴液漏斗，使分液漏斗与烧瓶内压强相等，分液漏斗中液体则能够顺利流下，
故答案为：在A，B的装置间连接一个软橡皮管，平衡内外大气压；
（7）浓盐酸易挥发，制取的氯气中含有氯化氢，所以生成产物含有氯化亚铁，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，所以可以选择饱和氯化钠除去氯气中的氯化氢，
故答案为：在B，C 间加一个饱和的氯化钠水溶液．

点评 本题以氯化铁的制备为环境，考查了氯气的制备和性质的检验，解题关键理在于明确实验原理和目的及各装置的作用，题目难度中等．